Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОПОРНО-ОГРАЖДАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ РАЗНОПОРОДНОГО СТЕНОВОГО БРУСА ИЗ ТОНКОМЕРНОГО ДРЕВЕСНОГО СЫРЬЯ

Изобретение относится к строительной и деревообрабатывающей промышленности, в частности к конструкциям бруса, используемым для возведения стен деревянных жилых домов и других построек, и способу изготовления сборных опорно-ограждающих элементов из тонкомерного сырья.

Строительство усадеб из древесины в традициях русского народа [В.Н.Рудаков, А.Ю.Сопоцько "Планировка и ремонт сельского жилого дома", Москва, Россельхозиздат, 1987 г., стр.108-113], существенным недостатком строительства которых является сложность выполнения плотницких ручных работ и потребление большого количества древесины на месте строительства (много идет в отходы). Такие дома хорошо сохраняют тепло, имеют толстые стены, но требуют более глубокую отделку и долго возводятся.

Срубы домов возводятся, как правило, из бревен и брусьев естественной влажности в 60-70% и обязательно должны простоять без окон и дверей, но под крышей 2-3 года "на ветру" для просушки и усадки.

Дерево является естественным кондиционером: оно "дышит", между атмосферой и жилищем происходит постоянный тепло- и воздухообмен, что приводит в конечном результате к созданию в жилище оптимального по влажности и содержанию кислорода микроклимата.

Но большая степень усадки, составляющая 8-10% от высоты сруба, увеличивает сроки строительства до трех-четырех лет.

По этим причинам в последние годы постоянно увеличивается строительство домов из сухих бревен. Сруб из сухих бревен влажностью 18-22% сокращает сроки строительства в 5-6 раз, усадка сруба составляет всего 1,5-2,0% от высоты сруба.

Однако главным недостатком получения сухих бревен является образование на видимой поверхности бревна значительных трещин (до 10 мм из-за большого диаметра и отсутствия компенсационных пазов) во время камерной или естественной сушки древесины, как следствие снятия внутренних напряжений в древесине.

Трещины значительно снижают долговечность зданий и ведут к увеличению потерь тепла.

По этим причинам альтернативой явилось широкое применение клееных конструкций: брусьев и бревен в качестве стеновых материалов зданий и сооружений [RU 2325988, 10.06.2008].

Известно, что клееный брус [RU 2266373] состоит из пакета склееных между собой досок и продольных вставок и изготавливается на домостроительных комбинатах. Известно также, что у клееных брусьев и клееных оцилиндрованных бревен имеются общие недостатки: значительное снижение тепло- и воздухообмена между атмосферой и жилищем за счет наличия клеевых прослоек при выполнении их сборными, а также боьшие потери древесины при пилении, строгании и фрезеровании как готового изделия, так и составляющих его брусьев, брусков и досок. И, что самое важное, срок службы дома из клееного бруса, разработанного относительно недавно, не известен, а дома из цельной древесины служат людям веками.

Известен "Брус для сборки деревянного сруба" [RU 77885 U1, 10.11.2008], исключающий отмеченные недостатки клееного бруса.

Известен также "Способ переработки древесного сырья на пиломатериалы для современной усадьбы" [RU 2385219 С1, 27.03.2010], позволяющий получать опорно-ограждающие элементы сборного стенового бруса с максимальным выходом деловой древесины.

Общим недостатком вышеперечисленных разработок является то, что в них предусматривается использование крупномерного древесного сырья, становящегося все более дефицитным (и, естественно, более дорогим) вследствие истощения лесосырьевых баз. При современном ведении лесного хозяйства (рубки ухода, выборочной рубки и т.п.) в переработку поступает все больше и больше тонкомерного сырья (по своим свойствам не отличающегося от спелой древесины), ранее практически не используемого в строительстве срубов домов.

Задачей настоящего изобретения является снижение стоимости строительства дома из разнопородного бруса, изготавливаемого в заводских условиях из заготовок, получаемых из токомерного древесного сырья по предлагаемым схемам раскроя с повышенным выходом ценной цельной древесины. Разрабатываемый брус, а именно его внутренний ООЭ, должен сочетать в себе как эстетический вид и долговечность, так и иметь внутри дома поверхности стен, характерные поверхностям стен из строганного бруса, например из кедровой древесины, выделяющей тонкий аромат, оздоравливающей и дезинфицирующей воздух в доме.

Технической задачей, решаемой изобретением, является разработка способа изготовления в заводских условиях опорно-ограждающих элементов (ООЭ) стенового бруса, имеющего высоту больше его ширины, а также разработка очередности выполнения и совмещения операций механической обработки тонкомерного древесного сырья (при условии увеличения выхода деловой древесины, особенно цельной) и порядка сборки элементов из частей с оставлением им их свойств, а именно их поверхностям, оздоравливающим воздух внутри помещения.

Технический результат достигается тем, что способ изготовления ООЭ разнопородного стенового бруса из тонкомерного древесного сырья включает в себя оцилиндровку бревна и фрезерование его по внешней стороне с целью придания отделочным материалам заданной формы с их одновременным отделением при помощи пиления, а затем на оставшемся двухкантном брусе фрезеруют канавки для утеплителя и отделяют ООЭ сборного бруса путем пиления, согласно изобретению опорная площадка ООЭ имеет ширину, равную 1/3 ширины площадки двухкантного бруса и одновременно с получением ООЭ путем пиления получают заготовку для отделочного материала, заготовку для блок-хауса и ограждающий элемент, причем последние две составляющие имеют ширину опорной площадки, равную 1/6 ширины площадки двухкантного бруса, а из срединной части получают доску радиального напила толщиной, равной 1/3 ширины площадки бруса, затем элемент с канавками для утеплителя разделяют путем пиления на две равные по высоте части и на полученных частях со стороны, противоположной площадке с канавкой, делают путем фрезерования канавки для утеплителя в виде шнурового герметизатора, далее ограждающий элемент скрепляется с опорным элементом прямоугольного сечения, но другой породы, имеющим на опорных площадках канавки для утеплителя, в которых закрепляется шнуровой герметизатор, а части разделенного элемента своими продольными плоскими площадками устанавливают на площадки элемента, собранного из разных пород, и все скрепляется шурупами, причем все составляющие устанавливаются своими заболонными поверхностями с одной стороны. ООЭ практически готов к сборке бруса, т.к. его шлифование будет производиться после монтажа сруба. Одним из определяющих условий в решении поставленной задачи является окорка бревна, и ее производят путем снятия коры до операции оцилиндрования.

Сущность изобретения поясняется рисунком, где представлен порядок выполнения операций обработки тонкомерного древесного сырья и очередности этапов сборки ООЭ, который будет располагаться с внутренней стороны помещения:

1) движение исходного неокоренного древесного сырья,

2) окорка,

3) оцилиндровка,

4) фрезерование по внешней стороне и отделение отделочных материалов,

5) фрезерование канавок и разделение двухкантного бруса на ООЭ, заготовку для отделочного материала, доску радиального напила, ограждающий элемент и заготовку для блок-хауса,

6) деление элемента на две равные по высоте части,

7) фрезерование канавок,

8) соединение опорного и ограждающего элементов и закрепление шнурового герметизатора,

9) сборка ООЭ из составных частей.

Технологический процесс выполняется в следующей последовательности.

Исходное сырье в виде тонкомерной неокоренной древесины 1 поступает на деревообрабатывающий комбинат и подвергается операции окорки 2 путем снятия коры и отведения ее в отдельный бункер. Затем окоренное бревно поступает на оцилиндровочный станок, где ему придают форму цилиндра 3 заданного диаметра, а снятая путем фрезерования щепа поступает в бункер измельченной древесины. Операция 4 предусматривает придание отделочным материалам заданной формы (шип и паз) и отделение их от оцилиндрованного бревна. На полученном двухкантном брусе одновременно нарезают канавку для утеплителя и делят его на ООЭ, заготовку для отделочного материала, доску радиального напила, ограждающий элемент и заготовку для блок-хауса 5. Операции 6 и 7 осуществляют деление элемента на две равные по высоте части и нарезание канавок для утеплителя. Операции 8 и 9 предусматривают соединение опорного и ограждающего элементов, закрепление шнурового герметизатора и сборку ООЭ из составных частей. После возведения сруба внутренним поверхностям стен путем шлифования будет придана гладкая поверхность. Вся измельченная при выполнении операций обработки древесина в виде щепы, стружек и опилок поступает в отдельный бункер и реализуется специализированным предприятиям.

Преимуществом предлагаемого способа является возможность изготовления ООЭ элементов бруса высокой степени готовности из тонкомерного древесного сырья в заводских условиях с повышенным выходом цельной деловой древесины как для строительства деревянного дома, так и заготовок для получения отделочных материалов, что ведет к повышению экономической эффективности работы предприятий, повышению темпов строительства и снижению стоимости дома.